از آنجایی که تکنیک‌های پرتودرمانی پیچیده‌تر می‌شوند و استفاده از هیپوفرکشناسیون همچنان در حال رشد است، دقت پرتودرمانی بیش از همیشه مهم است. ارائه درمان های با کیفیت بالا به توانایی نظارت و سازگاری با هرگونه تغییر در موقعیت بیمار در طول تابش بستگی دارد. یکی از تکنیک‌های نوظهور که این توانایی را ارائه می‌کند، تصویربرداری چرنکوف است که تأیید درمان در زمان واقعی را بدون قرار گرفتن در معرض تشعشع اضافی امکان‌پذیر می‌سازد.
نور چرنکوف زمانی تولید می شود که یک ذره باردار با سرعتی بیش از سرعت نور در یک محیط خاص حرکت کند. در طی رادیوتراپی، نور چرنکوف زمانی که پرتوهای فوتون یا الکترون از بافت عبور می کنند، ساطع می شود. این نور شکل و وسعت میدان درمان را روی سطح بیمار با شدتی متناسب با دوز تحویلی نشان می دهد.
آزمایشات بالینی اولیه توسط محققان در سلامت دارتموث و مهندسی دارتموث نشان داد که تصویربرداری چرنکوف در طول رادیوتراپی می تواند شناسایی ناهماهنگی های بیمار و تشخیص تشعشعات سرگردان، بهبود ارائه درمان برای بیماران جداگانه. به دنبال این تجربه اولیه، تیم اکنون اولین سیستم تصویربرداری Cherenkov را برای استفاده معمول بالینی در یک بیمارستان مبتنی بر جامعه پیاده‌سازی کرده است.
گزارش یافته های خود در نوآوری های فنی و حمایت از بیمار در پرتو انکولوژیمحققان اولین سال استفاده از تصویربرداری چرنکوف را برای تصویربرداری از بیمارانی که تحت رادیوتراپی معمولی قرار می‌گیرند، توصیف می‌کنند.
تجربه بالینی
گروه در مرکز پزشکی چشایر را نصب کرد بیم سایت سیستم تصویربرداری Cherenkov در سپتامبر 2020، کالیبراسیون سیستم، بهینه‌سازی شرایط نور اتاق و پروتکل‌های راه‌اندازی، و انجام آزمایش‌های انتها به انتها قبل از شروع استفاده بالینی در مارس 2021.
در طی 12 ماه آینده، آنها از این سیستم برای نظارت بر بیش از 1700 درمان سرطان، از جمله رادیوتراپی تنفس آزاد و حبس نفس با الهام عمیق (DIBH) و حدود 50 درمان با پرتوهای الکترونی استفاده کردند. در طول هر پرتودهی، درمانگران تصاویر وضعیت بدن بیمار و تصاویر چرنکوف را در زمان واقعی بررسی کردند. پس از درمان، فیزیکدانان تصاویر ثبت شده را تجزیه و تحلیل کردند.
در طول این سال، تیم چندین ناهنجاری را در طول درمان شناسایی کرد و روش‌های درمانی را برای اطمینان از ایمنی بیمار و بهبود دقت تحویل اصلاح کرد. در برخی موارد، به عنوان مثال، تصاویر چرنکوف دوز را در قسمت‌هایی از بدن که انتظار نمی‌رفت تشخیص داد. محققان دو مورد نمونه را گزارش کردند که در آن دوز برنامه ریزی نشده در بیمارانی که درمان تقویتی سینه چپ دریافت می کردند، یافت شد. در یک مورد، دوز خروج از یک میدان درمانی در پستان راست مشاهده شد. در دیگری، دوز به دلیل چرخش سر به چانه تحویل داده شد. در پاسخ به چنین ناهنجاری‌هایی، درمانگران می‌توانند بخش‌های درمان را تغییر دهند یا حتی ارائه درمان را متوقف کنند.
سیستم تصویربرداری Cherenkov همچنین عدم دقت تنظیم یا حرکت غیرمنتظره بیمار را تشخیص داد. این تیم نمونه ای از درمان سه بعدی مطابق با ستون فقرات را توصیف می کند. با استفاده از طرح کلی شدت تصویر چرنکوف از بخش اول به عنوان مرجع، درمانگران حرکت درون کسری را مشاهده کردند و درمان را متوقف کردند. در جای دیگر، یک بیمار که رادیوتراپی DIBH را برای پستان چپ دریافت می‌کرد، تنوع زیادی در موقعیت بازو بین هر بخش نشان داد.
این تیم همچنین استفاده غیرمعمول‌تری از این فناوری جدید را در درمان تومور واقع در بالای قلب توصیف می‌کند که در آن از الکترون DIBH برای کاهش دوز قلب استفاده شده است. از آنجایی که لیناک‌ها در حال حاضر نمی‌توانند تحویل الکترون دردار را ارائه دهند، تیم از هدایت تصویر چرنکوف برای دروازه‌سازی دستی تحویل DIBH و همچنین برای تأیید صحت تحویل درمان در زمان واقعی استفاده کرد.
تجسم پرتو درمانی، ارائه پرتودرمانی را بهبود می بخشد
محققان به این نتیجه رسیدند که تصویربرداری Cherenkov یک ابزار بالینی ارزشمند برای بهبود ایمنی و دقت ارائه درمان است. آنها اشاره می کنند که تنها پس از یک ساعت آموزش عملی عملی، درمانگران می توانند سیستم را کار کنند، بیماران را زیر نظر بگیرند و تصاویر چرنکوف را در زمان واقعی بررسی کنند. این به آنها امکان داد تا در صورت لزوم، تحویل درمان را متوقف کنند، تنظیم کنند یا حتی آن را متوقف کنند.
برای بهره‌برداری کامل از این فناوری، تیم توسعه‌های نرم‌افزاری متعددی را پیشنهاد می‌کند. اینها شامل ارتباط سیستم با سیستم ثبت و تأیید، و همچنین تولید خودکار خطوط کلی وضعیت بدن، نشانگرها و خطوط کلی شدت تصویر چرنکوف است. ترکیب با راهنمایی تنظیم تصویر سطح نیز می تواند ابزار قدرتمندی برای درمان های آینده باشد.
